【文章內容簡介】 LASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL) 這是由于上拉的緣故。P3口也可作為 AT89C52的一些特殊功能口，如下為管腳的備選功能： RXD(串行輸入口)； TXD(串行輸出口)； /INTO(外部中斷0) ； /INT1(外部中斷1) ； T0(記時器0外部輸入)； T1(記時器1外部輸入)； /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)； /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)；P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位時，要保持RST 腳兩個機器周期的高電平時間。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 時鐘電路 時鐘電路圖設計如圖 ： 內部時鐘電路圖AT89S51內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端，時鐘可以由內部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調的作用。外部方式的時鐘電路，XTAL1接地，XTAL2 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號。片內時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘P1和P2 ，供單片機使用，本系統(tǒng)采用的是6M的晶振。 語音芯片 ISD2560 及應用 語音芯片 ISD2560 簡介ISD語音芯片是美國信息存儲器件公司推出的高品質語音錄放芯片，采用ISD 公司獨有的直接模擬存儲技術(DAST)，該技術的采用使得音頻信息無需經(jīng)過傳統(tǒng)形式的A/D，D/A轉換即可實現(xiàn)存取，有比同等數(shù)字存取更高的集成度和更高的音質水平。ISD語音芯片具有抗斷電功能，信息存放不易揮發(fā)，支持多次錄/放操作，壽命高達10次，可單獨應用、多片級聯(lián)，也可與微處理器配合使用，具有很好的使用靈活性。ISD可廣泛應用于工業(yè)控制、智能儀表、警報、信息提示等場合，使信息交互人性化。本文對ISD2560系列芯片做介紹，并給出了ISD2560的應用實例，此裝置取得了很好的使用效果。在眾多的語音集成電路中，ISD 系列單片語音錄放電路以其優(yōu)異的性能在市場上獨領風騷，ISD 系列產(chǎn)品采用基 EEPROM 浮柵技術的模擬量存儲技術，具有重放音質好、使用方便、單片存儲、反復錄放、低功耗、抗斷電等特性，尤其是隨意時間長短的分段錄/ 放音的性能，為實際使用提供了靈活性，ISD 系列中的 ISD2560 芯片，內 480KB 的 EEPROM，錄放音時間長達 60 秒，分段錄音可達 600 段。目前，電腦語音服務的應用范圍越來越廣，如電腦語音鐘、語音型數(shù)字萬用表、手機話費查詢系統(tǒng)以及公共汽車報站器等。而 Winbond 公司生產(chǎn)的 ISD2500 系列語音芯片是具有較強功能的一種電腦語音錄放器件，它能夠應用在很多需要語音服務的場合。AT89S51 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的性能良好、價格便宜的單片機。 ISD2560 引腳功能及內部結構ISD2560 引腳功能如圖 所示。12345781028272691112614132524232221201918171615VCCDP/RXCLK/EOMPD/CE/OVFANAOUTANA INAGCMIC REFMICVCCASPA0/M0A1/M1A2/M2A3/M3A4/M4A5/M5A6/M6A7A8A9AUX INVSSDVSSASP+ISD5260圖 ISD2560 芯片引腳各引腳的主要功能如下ISD2560電源（VCCA，VCCD ）：為了最大限度的減小噪聲，芯片內部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上。模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，并應盡可能在靠近供電端處相連，而去耦電容則應盡量靠近芯片。地線（VSSA，VSSD）：由于芯片內部使用不同的模擬和數(shù)字地線，因此，這兩腳最好通過低阻抗通路連接到地。節(jié)電控制（PD）：該端拉高可使芯片停止工作而進入節(jié)電狀態(tài)。當芯片發(fā)生溢出即 OVF 端輸出低電平后，應將本端短暫變高以復位芯片；另外，PD 端在模式 6 下還有特殊的用途。片選（CE） ：該端變低且 PD 也為低電平時，允許進行錄、放操作。芯片在該端的下降沿將鎖存地址線和 P/R 端的狀態(tài)；另外，它在模式 6 中也有特殊的意義。錄放模式（P/R）：該端狀態(tài)一般在 CE 的下降沿鎖存。高電平選擇放音，低電平選擇錄音。錄音時，由地址端提供起始地址，直到錄音持續(xù)到CE 或 PD 變高，或內存溢出；如果是前一種情況，芯片將自動在錄音結束處寫入 EOM 標志。放音時，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM標志。如果 CE 一直為低，或芯片工作在某些操作模式，放音則會忽略EOM 而繼續(xù)進行下去，直到發(fā)生溢出為止。信息結尾標志（EOM）：EOM 標志在錄音時由芯片自動插入到該信息段的結尾。當放音遇到 EOM 時，該端輸出低電平脈沖。另外， ISD5260芯片內部會自動檢測電源電壓以維護信息的完整性，當電壓低于 時，該端變低，此時芯片只能放音。在模式狀態(tài)下，可用來驅動 LED，以指示芯片當前的工作狀態(tài)。溢出標志（OVF）：芯片處于存儲空間末尾時，該端輸出低電平脈沖以表示溢出，之后該端狀態(tài)跟隨 CE 端的狀態(tài)，直到 PD 端變高。此外，該端還可用于級聯(lián)多個語音芯片來延長放音時間。話筒輸入（MIC）：該端連至片內前置放大器。片內自動增益控制電路（AGC ）可將增益控制在15～24db。外接話筒應通過串聯(lián)電容耦合到該端。耦合電容值和該端的 10kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的低頻截止點。話筒參考（MIC REF）：該端是前置放大器的反向輸入。當以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，并提高共模抑制比。自動增益控制（AGC）：AGC 可動態(tài)調整前置增益以補償話筒輸入電平的寬幅變化，這樣在錄制變化很大的音量（從耳語到喧囂聲）時就能保持最小失真。響應時間取決于該端內置的 5kΩ電阻和從該端到 VSSA 端所接電容的時間常數(shù)。釋放時間則取決于該端外接的并聯(lián)對地電容和電阻設定的時間常數(shù)。選用標稱值分別為 470KΩ和 、電容可以得到滿意的效果。模擬輸出(ANA OUT)：前置放大器輸出。其前置電壓增益取決于AGC 端電平。模擬輸入(ANA IN)：該端為芯片錄音信號輸入。對話筒輸入來說，ANA OUT 端應通過外接電容連至該端，該電容和本端的 3kΩ輸入阻抗決定了芯片頻帶的附加低端截止頻率。其它音源可通過交流耦合直接連至該端。揚聲器輸出（SP+、SP）：可驅動 16Ω以上的喇叭，內存放音時功率為 。輔助輸入(AUX IN)：放音時功率為 50mW。單端輸出時必須在輸出端和喇叭間接耦合電容，而雙端輸出則不用電容就能將功率提高至 4 倍。當CE 和 P/R 為高，不進行放音或處入放音溢出狀態(tài)時該端的輸入信號將通過內部功放驅動喇叭輸出端。當多個 DS2560 芯片級聯(lián)時后級的喇叭輸出將通過該端連接到本級的輸出放大器。為防止噪聲建議在存放內存信息時，該端不要有驅動信號。外部時鐘(XCLK) ：該端內部有下拉元件，不用時應接地。地址／模式輸入（AX/MX）：地址端的作用取決于最高兩位（MSB，即 A8 和 A9）的狀態(tài)。當最高兩位中有一個為 0 時，所有輸入均作為當前錄音或放音的起始地址。地址端只作輸入，不輸出操作過程中的內部地址信息。地址在 CE 的下降沿鎖存。當最高兩位全為 1 時，A0~A6可用于模式選擇。ISD2560集成度很高，內部集成了高精度的時鐘電路，故而無需外部配置晶振，其應用電路也得到大大簡化。ISD2560可進行錄、放兩種操作。錄入音信號經(jīng)過換能器MIC轉變?yōu)殡娦盘?，該信號?jīng)過隔直電容去除直流分量后送入前置放大器，由于器件具有高輸入阻抗，故藕合電容容量很小， ，微弱的電信號經(jīng)過前置放大后由ANAOUT（21）腳輸出，經(jīng)過隔直電容后送入ANAIN (20)腳，這種配置方式可以方便用戶自行設計性能更加優(yōu)良的前置放大器代替芯片內部已有的功能部件，另外ANAIN可作為線輸入口，直接輸入電聲信號，既而信號進入自動增益(AGC)放大器，信號電平得到調理，使其符合存儲電路的動態(tài)范圍，AGC響應時間由連接在AGC腳的外接電阻、電容值確定。為使得采樣信號不產(chǎn)生失真，采樣系統(tǒng)必須滿足奈奎斯特采樣定律。 ISD2560 的語音播放電路ISD2560控制電平與TTI，電平兼容，接口簡單，使用方便。存儲單元在寫入語音信號的同時，自動清除了該存儲單元原有的語音信號，從而實現(xiàn)了ISD 系列器件的自動抹音。A0–A9為地址線，共有1024種組合狀態(tài)。最前面的600個狀態(tài)作內部存儲器的尋址用，最后256個狀態(tài)作為操作模式。本系統(tǒng)采用對地址直接進行操作的方式。微處理器接口端：P/R錄放音控制端，此端為高電平時為放音狀態(tài)，低電平時為錄音狀態(tài)；CE 端用于錄放音時的啟?？刂疲ǔＥcP/R端配合使用；EOM 端為每段信息結束信號輸出端，為負向信號，上升沿標志信息結束。MICIN是話筒前置放大器輸入端，MICR EF為話筒補償端，AGC自動增益控制端，ANA IN與ANA OUT是模擬信號的輸入端和輸出端，它們之間連接藕合電容，最小錄、：C4Y112MC122pfC222pfS1RST+C310uf+5VR110k+5V (T2)1 (T2EX)2 (INT1)13 (INT0)12 (T0)14 (T1)15EA/VPP31XTAL018XTAL119RESET9 (WR)16 (RD)17PSEN 29ALE (PROG) 30(RXD) 10(TXD) 11VCC 40VSS 20 21 22 23 24 25 26 27 28 39 38 37 36 35 34 33 3289C52U189C52+5VR710k/EOMP/RPDCERTARTSWPBA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9AT S 1 AT89S51圖 語音錄放電路的單片機部分電路原理圖此模塊硬件電路的設計是由單片機芯片AT89C51和語音芯片ISD2560及其他們的接口電路構成。電路實現(xiàn)的功能如下：(1) 按下開始鍵，啟動錄音；松開開始鍵，結束錄音。注意錄音的時間不能超過預先設定的每段語音的時間。(2) 結束錄音后，順序播放所錄音3次。圖中U1為單片機的芯片AT89S51，、模式輸入， ，單片機可以配置 ISD2560的操作模式。單片機的 腳控制語音芯片ISD2560的錄放模式的選擇，低電平置ISD2560為錄音狀態(tài)，高電平為放音狀態(tài)。，單片機通過此腳可以控制芯片的開關。就是選中芯片。單片機的INT0腳、 的EOM 標志輸出相連，EOM標志在錄音時由芯片自動的插入到錄音信息的結尾處，放音遇到EOM時，會產(chǎn)生低電平脈沖。觸發(fā)單片機中斷，單片機必須在檢測到輸出的上升沿才能播放新的錄音，否則播放的語音就不連續(xù)的，出現(xiàn)“啪啪